Digestion des vaches laitières et biosynthèse du lait

3.3.2.2.1 Digestion des hydrates de carbones

Les fibres végétales sont digérées dans le rumen des vaches par des microorganismes. Les produits finaux de cette digestion sont des acides gras volatiles (AGV) principalement constitués (95 %) par l’acide acétique, l’acide propionique et l’acide butyrique. Ces acides sont utilisés pour la synthèse du lactose, des protéines et de la matière grasse du lait. Près de 70 % du butyrate est transformé dans la paroi du rumen en β-hydroxybutyrate, un corps cétonique utilisé comme source d’énergie dans de nombreux tissus de la vache. Les corps cétoniques proviennent essentiellement du butyrate produit dans le rumen, hormis en début de

3 - Comparaison entre les laits des 4 exploitations

lactation (ou en situation de sous-alimentation), où ils proviennent également de la mobilisation des réserves lipidiques. Tous les sucres sont fermentés dans le rumen, il n’y a donc pas (ou très peu) de glucose absorbé au niveau intestinal. Dans le rumen, le glucose peut être converti en glycérol, véritable squelette de la matière grasse du lait. L’acétate et le β -hydroxybutyrate sont utilisés pour la synthèse des acides gras qui seront connectés au glycérol. L’énergie nécessaire à ces synthèses provient essentiellement des corps cétoniques et, dans une moindre mesure, du glucose et de l’acétate.

3.3.2.2.2 Digestion des lipides

La part de lipides dans les rations alimentaires est généralement faible, comme dans les rations alimentaires des cheptels suivis au cours de cette étude. Ils sont cependant importants et peuvent contribuer directement à 50 % de la matière grasse du lait. Ils sont d’abord hydrolysés (rupture de la liaison entre le glycérol et les acides gras) et saturés (remplacement des doubles liaisons carbone- carbone par adjonction d’hydrogène) dans le rumen. Le glycérol est rapidement fermenté en AGV. Les lipides qui quittent le rumen sont très majoritairement (85 à 90 %) des acides gras saturés (acides palmitiques et stéariques) attachés aux particules microbiennes ainsi que des phospholipides (10 à 15 %). Les phospholipides microbiens sont digérés dans l’intestin grêle et absorbés avec d’autres acides gras à travers la paroi intestinale.

Les lipides sont mélangés à la bile et au jus pancréatique, formant ainsi des particules miscibles dans l’eau (des micelles), forme nécessaire à leur absorption à travers la paroi intestinale. Dans les cellules intestinales, les acides gras sont unis à du glycérol (provenant du sang) pour former des triglycérides. Ces triglycérides, certains acides gras libres, le cholestérol et d’autres substances lipidiques sont couverts d’une protéine pour former les lipoprotéines riches en triglycérides (LP-TG) aussi appelées cylomicrons ou lipoprotéines de très faible densité. Les LP-TG sont absorbés dans les vaisseaux lymphatiques. Environ la moitié des acides gras de la matière grasse provient des LP-TG formés durant l’absorption intestinale des lipides.

3.3.2.2.3 Digestion des protéines

Les protéines ingérées sont d’abord dégradées en acides aminés puis en ammoniac et acides gras branchés. L’azote non protéique et l’urée recyclée dans le rumen contribuent également à la formation d’ammoniaque. Celui-ci est utilisé par la population bactérienne du rumen pour

pour 100 g de matière organique fermentée dans le rumen. La quantité de protéine bactérienne produite par jour varie entre 400 g et 1500 g en fonction de la digestibilité de la ration. On estime que 60 à 80% des protéines des fourrages sont dégradées dans le rumen alors que c’est seulement 20 à 60 % pour les concentrés et les sous-produits industriels. Le reste passe non-dégradé dans l’intestin grêle. Dans l’intestin grêle, l’acide sécrété par la caillette arrête l’activité microbienne et les enzymes digèrent les protéines bactériennes ainsi que les protéines alimentaires non-dégradées. En général, 80 % des protéines qui arrivent dans l’intestin y sont digérées. En moyenne, 60 % des acides aminés absorbés dans l’intestin proviennent des bactéries qui ont crû dans le rumen et les 40 % restant sont les protéines alimentaires qui ont résisté à la dégradation. Pendant la lactation, la glande mammaire a un grand besoin en acides aminés. Le métabolisme des acides aminés y est extrêmement complexe. La majeure partie des acides aminés absorbés par la glande mammaire sont utilisés pour la synthèse des protéines du lait.

Ainsi, l’essentiel de la matière organique ingérée est métabolisée par les bactéries du rumen.

De nombreuses liaisons C-H sont rompues et autant sont créées dans cet organe par la flore bactérienne pour arriver à des molécules élémentaires qui n’ont plus que 2 à 4 atomes de carbone (les principaux AGV). Le devenir des nutriments ingérés est en cela très différent de celui des nutriments chez les mammifères monogastriques. Concernant les ruminants, et notamment les vaches, il semble donc plus pertinent de considérer le tritium dans sa globalité, de son absorption jusqu’à sa sécrétion dans le lait en passant par les différents métabolismes.

Compte tenu de ce constat, il semble intéressant de suivre une exploitation sur plusieurs semaines afin de mesurer la stabilité des différents facteurs considérés sur les 4 exploitations suite aux deux campagnes de prélèvement. Le choix se porte sur celle de Larçon.

. 3 $

Afin de préciser la variabilité des différents paramètres mesurés dans les parties précédentes, l’exploitation de Larçon a été suivie entre le 8 avril 2013 et le 8 juillet 2013. Durant cette période, un barboteur a été installé dans l’étable afin de mesurer l’activité volumique de l’air ambiant. Compte tenu de la faible biodisponibilité du HT, seul le HTO est considéré. Les

4 - Suivi d’une exploitation

flacons sont prélevés et remplacés hebdomadairement. Les autres prélèvements réalisés l’ont été dans la même matinée.

11 prélèvements de lait ont été réalisés. Pour 10 d’entre eux, la matière grasse et les caséines ont été séparées du sérum. Le TOLne ainsi que l’activité volumique de l’eau libre sont considérés. L’eau de l’exploitation a été prélevée et son activité volumique mesurée. Compte tenu du mode d’alimentation, l’activité volumique de l’eau de combustion de la ration alimentaire après rinçage isotopique peut être considérée constante durant la période de prélèvement (moyenne des deux mesures faites : 40,3 Bq L^-1).

L’ensemble des résultats du suivi de l’exploitation de Larçon est synthétisé dans la Figure 5-21.

On observe d’abord que, hormis l’activité volumique de la vapeur d’eau atmosphérique mesurée au début de la période de prélèvement (qui atteint 133 Bq L^-1 la semaine du 22 au 29 avril 2013), les activités volumiques mesurées sont globalement dans le même ordre de grandeur. De ce fait, avec ce seul jeu de données et compte tenu du nombre de répétitions pour chaque mesure, les tests statistiques n’ont pas la résolution suffisante dans la plupart des cas pour rendre compte des corrélations entre éléments suivis.

0

Activité volumique de l'eau (Bq L-1 ) Eau libre

Matière grasse

Figure 5-21 : Variations des activités volumiques des eaux de combustion des fractions organiques du lait de l’exploitation de Larçon, de l’eau libre du lait, de l’eau d’abreuvement et de l’eau atmosphérique entre le 8 avril 2013 et le 8 juillet 2013